放射性的单位和辐射剂量的单位 2011-04-09 11:06:08| 分类: 核辐射污染|字号 订阅 放射性活度的国际单位制(SI)单位是贝可勒尔(becquerel),简称贝可(Bq),1Bq =1个衰变每秒。饮用水的指导水平用每一升的放射性核素的活度表示,称为活度浓度,用活度每升(Bq/L)表示。来自摄入单个放射性核素所致的辐射剂量取决于多个化学和生物学因素。这些因素包括放射性核素摄入后被消化道吸收的部分、放射性核素转移到器官或组织的部分和排泄前在器官和组织中放射性核素停留的时间等。此外,也必须考虑辐射在衰变时所发射的辐射性质和被照射的器官和组织对辐射的敏感性等因素。 吸收剂量是指在物质中辐射有多少能量被沉积。吸收剂量的国际单位制(SI)单位是戈瑞(Gray),称为戈(瑞)(Gy),1Gy =1J /kg (1焦耳每千克)。 当量剂量是吸收剂量与某一特殊类型的辐射(取决于该辐射的电离能力和电离密度)有关的一个因子的乘积。 有效剂量用简单术语来表示,是被一个人所接受辐射对所有组织或器官用其“组织权重因数”加权后的当量剂量之和。这个剂量反映人体中不同的器官和组织对辐射有不同的敏感性。当量剂量和有效剂量的国际单位制(SI)单位是希沃特(Sievert),称为希(沃特](Sv),1Sv =1J /kg (1焦耳每千克)。 为了反映放射性核素一旦被身体摄入后的储留特性,用待积有效剂量表示一个放射性核素被摄入后(内照射)在个人终身(70年)所接受的总的有效剂量的一种量度。 “剂量”这一术语可表示吸收剂量(Gy),也可表示有效剂量(Sv),视不同的场合而定。就监测目的而言,剂量可据给定物质中放射性核素的活度浓度而确定。以水为例,可用贝可每升(Bq /L)给出该核素的活度浓度。对每一种放射性核素,使用它的剂量转换系数(mSv/Bq)和每年平均摄入的饮用水量(L/year),从水中该核素的活度浓度(Bq /L)可估算出其所致的年有效剂量(mSv/ year)。 用一个剂量转换系数能够估算出在某一特定化学形式中的某种放射性同位素的食入所致的有效剂量。国际放射防护委员会(ICRP)和国际原子能机构(IAEA)已公布了一些放射性核素食入的年龄相关的剂量转换系数的数据。下表1给出在饮用水供应设施中可能会发现一些天然发生的放射性核素或者人类活动产生的放射性核素被食入后所致的剂量转换系数。(IAEA, 1996;ICRP, 1996)。 表1 成年公众成员因摄入一些放射性核素所致的剂量转换系数类别 类别 天然铀系 放射性核素 铀-238 铀-234 剂量转换系数(mSv/Bq) 4.5× 10-5 4.9× 10-5
钍-230 镭-226 铅-210 钋-210 钍-232 天然钍系 镭-228 钍-228 铯-134 裂变产物 铯-137 锶-90 碘-131 氚 其他放射性核素 碳-14 钚-239 镅-241 2.1× 10-4 2.8× 10-4 6.9 ×10-4 1.2 ×10-3 2.3 ×10-4 6.9× 10-4 7.2 ×10-5 1.9 ×10-5 1.3× 10-5 2.8 ×10-5 2.2 ×10-5 1.8 ×10-8 5.8 ×10-7 2.5 ×10-4 2.0 ×10-4 --------------------- 因为辐射对人体健康影响的大小不仅与辐射的类型、能量有关,而且与受辐射作用的人体组织、器官的特性(例如对辐射的敏感程度),以及放射性核素在体内滞留的时间等因素有关,所以使用辐射剂量来表示人体健康可能受到影响的程度。 最常用的辐射剂量有3个:吸收剂量、当量剂量和有效剂量。 吸收剂量反映的是被照射物质吸收电离辐射能量的大小。 国际制单位:戈瑞(Gy)。 旧的专用单位:拉德(rad),1戈瑞=100拉德。 当量剂量反映的是各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应的强弱。在相同吸收剂量的情况下,α粒子和中子对身体的健康危害远大于β和X、γ射线。 当量剂量的国际制单位:希[沃特](Sv),在常规个人监测中更多使用的是毫希[沃特](mSv)。 旧的专用单位为雷姆(rem),1希沃特=100雷姆。 有效剂量反映的是人体各组织、器官接受不同当量剂量和对辐射产生不同敏感性时,发生随机性效应的几率。随机性效应是指辐射效应发生几率与剂量成正比而严重程度与剂量无关。 吸收剂量 定义 反映被照射物质吸收电离辐射能量的大小。 国际制单位 戈瑞(Gy) 旧的专用单位 拉德(rad) 换算 1戈瑞=100拉德
当量剂量 反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应的强弱。 反映人体各组织、器官接希[沃特](Sv) 毫希[沃特](mSv) 雷姆(rem) 1希沃特=100雷姆 有效剂量 受不同当量剂量和对辐射产生不同敏感性时,发生随机性效应的几率。 希沃特(Sv) 1 辐射剂量编辑本段
辐射剂量亦简称剂量。包括计算媒质在辐射场中吸收辐射的能量和推断辐射对人体健康造成的危害两个方面。
2 吸收剂量编辑本段
吸收剂量媒质在辐射场中吸收辐射能量的度量,用D表示。D=d劔/dm,式中d劔是电离辐射授予某一体积元中物质的平均能量,dm为该体积元中物质的质量。它的国际制(SI)单位是戈瑞(Gy),1Gy=1J/kg,暂时并用单位是拉德(rad),1rad=10-2Gy。
3 剂量当量编辑本段
剂量当量辐射对人体产生的危害,不仅与所受的吸收剂量有关,而且还与辐射的品质以及其他因素有关。为了以同一种尺度衡量不同品质的辐射对人体产生的效应,辐射防护上引进了剂量当量H,其定义为H=DQN,Q是用以表征辐射品质的品质因数,N是其他修正因子的乘积,目前国际辐射防护委员会指定N=1。剂量当量的国际制单位为希〔沃特〕(Sv),1Sv=1J/kg,暂时并用单位是雷姆(rem),1rem=10-2/Sv。
Q值是在所关心的一点处的水中碰撞阻止本领(L∞)的函数,国际辐射单位和测量委员会规定的 Q与L∞的关系如表所示。而最大剂量当量与最大剂量当量所处深度的吸收剂量的比称为有效品质因数,记作坴。辐射对人体的伤害直接与随机性效应的发生率相关,评价吸收剂量对人体的伤害时,常假定随机性效应的发生率与吸收剂量成线性关系。许多资料表明,剂量在几戈瑞以下随机效应发生率E与D 的关系可以表示为:E=aD+bD2,其中a和b是常量。对E的贡献在高剂量(1Gy以上)和高剂量率(1Gy/min以上)时,以bD2为主,低剂量时,以aD为主。因此剂量当量不能用于评价事故性高吸收剂量照射所引起的人体有害效应。
4 相关表格编辑本段
辐射量单位对照表
辐射量 照射量 吸收剂量 当量剂量 放射性活度 秒^-1(s^-1) 辐 射 量 SI单位 库伦·千克^-1(C·kg^-1) 焦耳·千克^-1(J·kg^-1) 焦耳·千克^-1(J·kg^-1) SI单位专名 专用单位 伦琴(R)1伦=2.58×10^-4库伦·千克^-1(1R=2.58×10^-4C·kg^-1) 拉德(rad)1拉德=10-2焦耳·千克^-1=100尔格·克^-1(1rad=10^-2J·kg^-1=102erg·g^-1) 雷姆(rem)1雷姆=10^-2焦耳·千克^-1(1未 定 戈瑞(Gy)1戈瑞=1焦耳·千克^-1=100拉德(1Gy=1J·kg^-1=102rad) 希沃特(Sv)1希沃特=1焦耳·千克^-1=100雷姆(1Sv=1J·kg^-1=102rem) rem=10-2J·kg^-1) 贝可勒尔(Bq)1贝可勒尔=1秒-1(1Bq=1s^-1) 居里(Ci)1居里=3.7×1010·秒^-1(1Ci=3.7×1010s^-1) 1 nGy/h = 1000 μGy/h
二、单位换算等知识: 1R=2.58×10-4C?kg-1。
1μR=0.258nC?kg-1 1nc?kg-1=3.876μR≈4μR 1μR≈1γ(原核工业找矿习惯用单位已废除)
放射性活度: 1Ci=1000mCi 1mCi=1000μci 目前使用的活度为:Bq 1Ci=3.7×1010Bq =37GBq 1mCi=3.7×107Bq =37MBq 1μCi=3.7×104Bq=37KBq 1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci
照射量: 1R=103mR=106μR 1R=2.58×10-4c/kg 1μR=0.258nC?kg-1 1nC?kg-1=3.876μR≈4μR 目前以上两个单位都在使用
照射量率: C/kg?h ;mC/kg?h ;μC/kg?h ;nC/kg?h R/h ; mR/h ; μR/h
吸收剂量: 1Gy=103mGy=106μGy 1Gy=100rad(rad 旧单位已废除) 100μrad=1μGy
目前使用的吸收剂量单位为:Gy;mGy;μGy
吸收剂量率:Gy/h ;mGy/h ;μGy/h
用于辐射防护单位:
剂量当量: 1Sv=103mSv=106μSv 1Sv=100rem (rem 旧单位已废除) 100μrem=1μSv
目前使用的剂量当量单位为:Sv ;mSv ;μSv 剂量当量率: Sv/h ; mSv/h ;μSv/h
其他: 1Sv在特定条件下相当于1Gy , 1μSv/h在特定条件下相当于100μR/h , 1克镭=1Ci
氡单位: 1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L
三、放射性同位素衰变值的计算:
A=A0e-λt t=T/2 ; A0已知源强 A是经过时间后的多少 根据放射性衰变计算表查表计算
放射性屏蔽:
不同物质的减少一半和减少到1/10值(cm) 放射源 铅 铁 混凝土 减半 1/10 减半 1/10 减半 1/10
铯—137 0.65 2.2 1.6 5.4 4.9 16.3 铱—192 0.55 1.9 1.3 4.3 4.3 14.0 钴—60 1.10 4.0 2.0 6.7 6.3 20.3
四、放射源与距离的关系: 放射源强度与距离的平方乘反比。
X=A.г/R2 A:点状源的放射性活度 ; R:与源的距离 ;г:照射量率常数 注:Ra—226 (t 1608年 ) г=0.9伦.米2/小时.居里 Cs—137 (t 30年 ) г= 0.33伦.米2/小时.居里 Co—60 (t 5.23年 ) г=1.32伦.米2/小时.居里
三、加强对石材放射性的检测,让消费者解除顾虑,用得放心。 石材放射性是否对人体产生伤害,主要从二个方面进行检测:一是对石材本身电离幅射剂量的测量(外幅射);二是对石材释放出来的氡气污染空气程度的测量(内幅射)。几年前,台湾石材界曾出现类似我们今天的情况,甚至把官司打到法院。台湾石材界组织专家检测了世界上花岗岩、大理石近 200 个品种,结果证实,其放射性含量均在安全使用范围之。我国有关部门在 1993 年制定《天然石材产品放射性防护分数控制标准》 ( JC518—93)时 ,曾对国内数十家有代表性矿山进行系统采样、测试,结果也没有发现放射性含量超标准的石材。据国家建筑材料测试中心提供材料,我国目前上千种石材品种,至今还没发现因放射性含量超标对人体伤害的